问题标题:
【如图,在下列不同情形中将光滑小球以相同速率v射出,忽略空气阻力,结果只有一种情形小球不能到达天花板,则该情形是()A.AB.BC.CD.D】
问题描述:
如图,在下列不同情形中将光滑小球以相同速率v射出,忽略空气阻力,结果只有一种情形小球不能到达天花板,则该情形是()
A.A
B.B
C.C
D.D
万华林回答:
由题意,忽略空气阻力,没有能量的消耗,小球的机械能守恒,将光滑小球以相同速率v射出:
小球沿竖直方向向上运动,动能转化为重力势能,速度足够大,就会有足够的动能转化为重力势能,就会到达天花板;
同理,小球沿斜上方的方向运动,或沿向上方的方向沿斜面运动,同样会到达天花板;
小球在双轨管道里运动时类似于用杆支撑,故只要竖直上抛能到达最高点,则在管道里面即可到达最高点;
只有物体斜抛时,由于竖直分速度小于A中的竖直速度;水平方向速度保持不变;则由机械能守恒定律可知,小球无法到达最高点;
综合考虑,不能到达最高点的只有B;
故选:B.
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